[發明專利]一種VL型球籠筒形殼徑向等速多向模鍛成形裝置及方法

在審

• 申請號: 202111323901.0
• 申請日: 2021-11-10
• 公開（公告）號: CN114101572A
• 公開（公告）日: 2022-03-01
• 發明（設計）人: 徐瀟;王欣;許聰;劉釗;胡紅磊;胡金華;李志松;劉鵬
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: B21K1/76
• 分類號: B21K1/76;B21J5/02;B21J9/02;B21J13/02
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 耿悅

本發明公開了一種VL型球籠筒形殼徑向等速多向模鍛成形裝置及方法，該裝置包括：與液壓機相連的上模架模塊，設有上沖頭和芯軸，能垂直移動；水平模架模塊，包括多組驅動力轉換裝置和水平沖頭，驅動力轉換裝置包括水平轉換斜楔、斜楔導向塊等，能將垂直方向作用力轉換成水平沖頭的徑向壓力；下模架模塊包括凹模等。多向模鍛成形方法為1)將環狀坯料置于凹模內并定位；2)上模塊下移，芯軸進入環狀坯料內部；3)同時推動水平轉換斜楔下移，驅動多組水平沖頭等速徑向運動；4)芯軸和水平沖頭對環狀坯料進行多向模鍛，形成VL型球籠筒形殼精密鍛件。本發明可在單向液壓機上完成多向模鍛生產，且機械式模架結構可靠耐用，生產工藝流程簡單。

技術領域

本發明涉及VL型球籠筒形殼精密鍛造技術領域，尤其涉及一種VL型球籠筒形殼徑向等速多向模鍛成形裝置及方法。

背景技術

VL型球籠又稱伸縮型球籠式萬向節，其作用是將汽車內軸間有夾角或相互位置有變化的兩轉軸連接起來，并使兩軸以相同的角速度傳遞動力。因此，VL型球籠是汽車中極其重要的傳動零件之一。但VL型球籠的內側滾道成傾斜分布，其結構復雜且相對狹窄，普通鍛造成形難以順利脫模。因此，目前國內外市場對于VL型球籠的生產，均采用先進行毛坯鍛造，使球籠外表面成形，然后采用切削加工出內側滾道的生產方法。

鍛造后機械加工生產VL型球籠的方法不僅效率低，存在材料浪費，而且機加工過程切斷了鍛件的鍛造流線，導致球籠力學性能、耐磨和耐腐蝕性能顯著降低。因此，需要采用多向模鍛技術加工VL型球籠。但多向模鍛生產過程存在水平和垂直方向的多向載荷，一方面多向模鍛時各水平方向液壓缸速度很難達到一致，另一方面多向載荷也容易導致模架結構產生變形，降低液壓設備精度，影響模鍛件質量。此外，常用的普通液壓機多為垂直方向運動的油缸，進行多向鍛造時需要增加水平方向液壓缸，并對原有的壓機結構進行大幅度改動，需要的投資金額較大。

發明內容

基于此，有必要針對上述技術問題，提供一種VL型球籠筒形殼徑向等速多向模鍛成形裝置及方法。

一種VL型球籠筒形殼徑向等速多向模鍛成形裝置，包括：

上模架模塊，與液壓機相連接，所述液壓機能夠驅動所述上模架模塊上下移動，其中，所述上模架模塊上設有上沖頭和芯軸；

水平模架模塊，設置在所述上模架模塊的下方，所述水平模架模塊包括多組驅動力轉換裝置和水平沖頭，所述驅動力轉換裝置能夠將所述上沖頭的垂直方向作用力轉換成水平沖頭的水平方向作用力；

下模架模塊，設置在所述水平模架模塊的下方，所述下模架模塊上放置有環狀坯料，所述芯軸和水平沖頭能夠對環狀坯料進行多向模鍛形成VL型球籠筒形殼鍛件。

在其中一個實施例中，所述上模架模塊包括：

上沖頭固定板，所述上沖頭呈等邊三角形分布在所述上沖頭固定板的下表面；

芯軸固定板，固定在所述上沖頭固定板的下表面，所述芯軸固定在所述芯軸固定板的下表面，所述芯軸的底部設有多個凸塊，所述凸塊與VL型球籠筒形殼的內部滾道相配合。

在其中一個實施例中，所述驅動力轉換裝置包括：

水平轉換斜楔，所述水平轉換斜楔分別與所述上沖頭一一對應；每個所述水平轉換斜楔滑動地設置在斜楔導向塊中；

豎直氮氣彈簧，下端與所述下模架模塊相連接，所述豎直氮氣彈簧的上端與所述水平轉換斜楔的底部相連接；

水平保持架，固定在所述下模架模塊上；

水平沖頭連桿，一端與所述水平轉換斜楔的斜面滑動接觸，所述水平沖頭連桿的另一端穿過所述水平保持架后與水平沖頭相連接，所述水平沖頭與VL型球籠筒形殼的徑向外表面相配合；

水平氮氣彈簧，設置在所述水平沖頭連桿和水平保持架之間；